Léčba glycerol-fenylbutyrátem u dětí s mutací MCT (Allan-Herndon-Dudleyho syndrom)

1. Úvod a zdůvodnění

   Hormon štítné žlázy (TH) je rozhodující pro vývoj a metabolický stav prakticky všech tkání. TH signalizace je regulována na tkáňové úrovni intracelulární přeměnou prohormonu tyroxinu (T4) na receptorově aktivní 3,3',5-trijodtyronin (T3) nebo receptorově neaktivní 3,3',5'-trijodtyronin (rT3) dejodázy. Vzhledem k tomu, že receptory T3 jsou umístěny v jádře, transport TH přes plazmatickou membránu je nezbytný pro metabolismus i působení TH. Tento proces usnadňují TH transportéry, z nichž nejspecifičtější je monokarboxylátový transportér 8 (MCT8), který je kódován genem SLC16A2 umístěným na chromozomu X. MCT8 je rozhodující pro transport TH v řadě tkání, zejména v mozku. Hemizygotní mutace MCT8 u mužů způsobují Allan-Herndon-Dudley syndrom (AHDS), závažnou neurovývojovou poruchu, která je doprovázena abnormálními hladinami TH.

   Neurologický fenotyp je charakterizován těžkou neurovývojovou retardací začínající v prvních měsících života. Zpočátku mají pacienti s AHDS také periferní hypotonii, ale ta obvykle progreduje do spastické kvadruplegie. MRI mozku pacientů s AHDS ukazuje opožděnou myelinizaci.

   Pozoruhodné klinické spektrum AHDS je pravděpodobně odvozeno z defektu vstupu T3 v neuronech exprimujících MCT8, a tedy z nedostatku TH ve specifických oblastech mozku. Endokrinní profil pacientů s AHDS je charakterizován středně nízkým T4, vysokým T3 (obvykle více než dvojnásobek horní hranice) a normálním nebo mírně zvýšeným TSH. Zvýšené hladiny T3 v séru jsou toxické pro periferní tkáně, ve kterých MCT8 není důležitý pro transport TH, což vede k symptomům hypertyreózy, jako je nízká tělesná hmotnost, tachykardie, nespavost a úbytek svalů. Tento periferní fenotyp je progresivní s věkem.

   V současné době není pro pacienty s AHDS dostupná žádná účinná terapie. Během posledního desetiletí se hlavní výzkumné úsilí zaměřilo na tyromimetika, která nejsou závislá na MCT8, ale mohou vstupovat do neuronů centrálního nervového systému (CNS) prostřednictvím alternativních membránových transportérů. Studie na myších Mct8 KO s analogem T3 kyseliny 3,5-dijodthyropropionové (DITPA) prokázaly účinky podobné T3 v mozku a snížení hladin T3 v séru, což zmírnilo tyreotoxický stav periferních tkání. Je však třeba zdůraznit, že ačkoliv myší model napodobuje profil funkce štítné žlázy typický pro AHDS, má normální neurologický vývoj. Tato studie podnítila studii u 4 pacientů s AHDS. Léčba DITPA normalizovala zvýšené sérové ​​hladiny T3 a TSH, zatímco hladiny T4 a rT3 byly zvýšeny na normální dolní rozmezí. U pacientů nedošlo ke zlepšení neurovývojových funkcí ani periferního fenotypu. Po omezených účincích léčby DITPA bylo navrženo alternativní thyromimetikum: kyselina tetrajodthyrooctová (Triac [Tiratricol,Téatrois]). Ve zprávě multicentrických mezinárodních studií publikovaných v The lancet Diabetes and Endocrinology (2019) eskalující dávkovací schéma Triac vedlo ke snížení hladin T3 na normální rozmezí a podobnému snížení T4 a TSH. Nebylo však pozorováno žádné zlepšení motorických a kognitivních dovedností.

   V posledních několika letech byl navržen jiný potenciální terapeutický přístup, a to pomocí chemických chaperonů. Chaperony jsou molekuly, které jsou schopné změnit stabilitu špatně složených proteinů a zlepšit transport do buněčné membrány. Několik studií in vitro ukázalo, že chemický chaperon fenylbutyrát sodný (PB) byl schopen zachránit proteinovou expresi a T3-transportní funkci různých patogenních mutantů MCT8. PB se rutinně používá u pacientů s poruchou cyklu močoviny s cílem snížit jejich hyperamonémii, především ve formě glycerol-fenylbutyrátu (GPB), chutnější verze léku.

   Cílem výzkumných pracovníků je provést terapeutickou studii za účelem vyhodnocení účinku GPB na abnormální profil TH, periferní tyreotoxický účinek TH a stav neurovývoje pacientů s AHDS s mutacemi potvrzenými MCT8.

2. Cíle

Studie určí účinek GPB na abnormální profil TH, periferní tyreotoxický účinek TH a stav neurovývoje pacientů s AHDS s mutacemi potvrzenými MCT8.

Primární cíl:

1) Vyhodnotit účinek léčby GPB na sérové ​​hladiny T3 a další hladiny TH.

Sekundární cíl:

1. Zjistit vliv GPB na hematologické a biochemické parametry u pacientů s AHDS a rozpoznat nežádoucí účinky léčby.
2. Stanovit účinek GPB na T3-asociovaný hypertyreoidní stav v periferních tkáních.
3. Stanovit účinky léčby GPB na neurovývojový stav pacientů.

3. Návrh studie

Vyšetřovatelé provedou terapeutickou prospektivní studii až u 6 AHDS s geneticky potvrzenou mutací MCT8. Subjekty budou přijímány na naší klinice a spolupracujících klinikách. Všichni zúčastnění pacienti budou dostávat hodnocenou léčbu glyceol-fenybuturát (GPB) v individuálním schématu eskalace dávky po dobu až 4 měsíců. Nebude žádná kontrolní skupina ani zaslepení.

Studijní populace

1. Populace pacientů s AHDS s geneticky potvrzenými mutacemi MCT8 bude přijímána na naší klinice (The Pediatric Endokrinology Unit, Kaplan Medical Center, Rehovot, Izrael) a spolupracujících klinikách.
2. Kritéria zařazení AHDS s charakteristickým klinickým fenotypem as geneticky potvrzenou mutací v genu MCT8 SLC16A2.

3. Kritéria vyloučení

   • Neschopnost získat studijní lék GPB per-os (v případech bez gastrostomie)
   • Známá kontraindikace pro GPB
   • Pacienti s AHDS, ale bez potvrzené mutace v genu MCT8

Léčba subjektů

1. Zkoušený přípravek/léčba Název zkoumaného léčivého přípravku: Glycerol fenylbutirát [GPB] (Ravicti perorální tekutina 1,1 g/1 ml; výrobce Horizon Pharma USA).

2. Dávkování GPB se bude řídit dávkováním používaným u dětí s poruchou cyklu močoviny.

   Počáteční dávka bude 5,0 g (4,5 ml)/metr čtvereční děleno třikrát denně.

   Dokud nebude dosaženo normální hladiny T3 v séru, bude se používat zvyšující se plánovaná dávka GPB. Zvyšování dávky bude zastaveno, pokud bude dosažena jedna z následujících podmínek: 1. Klinicky významné vedlejší účinky 2. Dosažení prahu toxicity v séru PAA 500 µg/ml 3. Dosažení maximální dávky GPB, která se používá při poruše cyklu močoviny : 12,4 g (11,2 ml)/metr čtvereční děleno třikrát denně. Maximální denní dávka by neměla být vyšší než 19,0 g (17,5 ml).

   Na rozdíl od poruchy cyklu močoviny, kdy je dávka GPB titrována hladinami amoniaku v séru, u pacientů s AHDS jsou hladiny amoniaku v normálních mezích, proto by titrace měla být založena na měření PAA v séru, derivátu GPB, který je spojen s neurotoxicitou při vysokých koncentracích.

3. Bezpečnostní profil GPB Fenylbutirát je prekurzor, který podléhá hydrolýze pankreatickými lipázami na kyselinu fenylmáselnou (PBA). Po první fázi metabolismu v játrech prochází PBA beta-oxidací na kyselinu fenyloctovou (PAA), aktivní metabolit léčiva. PAA pak podléhá konjugaci v játrech a ledvinách na fenylacetylglutamin (PAGN) a vylučuje se močí.

   Fenylbutirát sodný (NaPB) se v současnosti používá u pacientů s hyperamonémií způsobenou poruchami cyklu močoviny. Na rozdíl od fenybutirátu sodného nemá glycerolfenylbutirát (GPB) chuť a vůni a je chutnější, proto je preferován pro terapeutické použití. Poměr účinnosti mezi těmito dvěma deriváty je: NaPB x 0,86 = GPB. Na základě rozsáhlých zkušeností s GPB u dětí s poruchou cyklu močoviny budeme ve studii používat tento produkt se eskalující dávkou, která se řídí terapeutickým rozsahem u poruchy cyklu močoviny.

   Bezpečnostní profil byl hodnocen u zdravých dospělých au pacientů s cirhózou. Nežádoucí účinky jednorázové dávky GPB byly hodnoceny u 24 zdravých jedinců a účinek několika dávek u 8 zdravých jedinců a 24 pacientů s cirhózou. Ve srovnání s NaPB byly maximální koncentrace metabolitů GPB nižší a objevily se později. Degradace na PAGN byla pomalejší (měřeno v moči). Degradace na PAGN u zdravých jedinců a pacientů s cirhózou byla podobná. Nežádoucí účinky, které byly hlášeny v této studii, byly závratě, bolest hlavy a nevolnost. Hematologické a biochemické parametry (včetně jaterních testů) a koagulační faktory byly v mezích normy. Podobně nebyly zaznamenány žádné významné změny na EKG. Protože PAA je metabolit odvozený od GPB s neurotoxickým účinkem, byla vypočtena toxická hladina PAA a bylo zjištěno, že je mnohem vyšší než maximální koncentrace PAA v séru pozorovaná v této studii.

4. Vedlejší efekty

Běžný:

Kůže: vyrážka (10 %) Snížená chuť k jídlu (7 %) GI trakt: průjem (10 %), zvracení (7 %), bolest břicha, plynatost, dyspepsie Neurologie: Závratě (10 %), bolest hlavy (10 %), slabost ( 7 %)

Těžké:

Neurotoxicita (závratě, hypaukuze, dygeuzie. Tyto nežádoucí účinky byly hlášeny v souvislosti s vysokými hladinami PAA v séru

Metabolické:

Snížené hladiny aminokyselin s rozvětveným řetězcem: leucin, isoleucin, valin

Studijní protokol

1. Zahájení studie bude předcházet vymývací doba alespoň 4 týdny (bez jakékoli medikace, jako je Triac, DITPA nebo TH).

   Ve studii jsou tři klinické návštěvy po dobu 4 měsíců:

   Úvodní návštěva, 2 měsíce, 4 měsíce (závěrečná návštěva)

2. Při každé návštěvě budou provedena následující měření a testy:

   Antropometrická měření: výška, váha, krevní tlak, puls, obvod hlavy Neurologické vyšetření: K posouzení přítomnosti hyperreflexie, primitivních reflexů a hypertonie bude nasazeno neurologické vyšetření.

   Hyperreflexie bude hodnocena reflexy bicepsu, tricepsu, patelárního a kotníkového šlachového reflexu na obou stranách a bude hodnocena na předem definované škále. Primitivní reflexy: budou hodnoceny následující primitivní reflexy: glabelární, čenich, sací, úchopový a palmomentální reflex.

   Hypertonie bude měřena pomocí modifikované Ashworthovy stupnice na horních (loktech) a dolních (koleno) končetinách na obou stranách a bude hodnocena na stupnici od 0 (žádné zvýšení svalového tonu) do 4 (tuhost ve flexi i extenzi). Hypertonie bude definována jako skóre > 2 alespoň v jednom místě na obou stranách těla.

   Elektrokardiogram pro srdeční frekvenci, délku PR, délku QRS, korigovanou hodnotu QT

   Krevní testy:

   CBC (kompletní krevní obraz) Chemie: Na, K, ALT, AST, LDH, alkalická fosfatáza, GGT, močovina, kreatinin, celkový protein, albumin, kyselina močová, cholesterol, LDL-cholesterol, HDL-cholesterol, triglyceridy, vápník, fosfát , glukóza, CPK Globulín vázající pohlavní hormony (SHBG) Amoniak Funkční testy štítné žlázy: TSH, volný T4 (FT4), celkový T4 (TT4), volný T3 (FT3), tyreoglobulin Profil aminokyselin v séru Hladiny fenylacetátu v séru (hmotnostní spektrometrií)

3. Následující měření budou provedena pouze při první a poslední návštěvě:

   Výsledky měření hrubé motorické funkce (GMFM) (GMFM-88) Bayleyovy škály vývoje kojence (BSID) III Systém hodnocení adaptivního chování II (ABAS) pro rodiče

4. Odpovědnost za léky: Pro účely odpovědnosti bude uchováván záznam o pohybu studovaného léku. Při každé návštěvě budou zákonným zástupcem pacientů prázdné plechovky studovaného léku. Bude zaznamenán počet prázdných plechovek.
5. Nežádoucí účinky: Při každé návštěvě bude zaznamenán přehled všech nežádoucích účinků. Kromě toho zákonní zástupci obdrží seznam všech nežádoucích účinků studovaného léku a budou zaznamenávat nežádoucí účinky podle dne a hodiny mezi návštěvami kliniky.